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1、 第3章第4講金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用 李仕才 考綱要求　1.了解常見金屬活動順序。2.了解合金的概念及重要應(yīng)用。3.了解銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。 考點一　銅及其化合物 1．單質(zhì)銅 (1)物理性質(zhì)：紫紅色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。 (2)化學(xué)性質(zhì) ①常溫下，銅在干燥的空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，但在潮濕的空氣里則會被銹蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的____________。有關(guān)化學(xué)方程式_________________________________________ _________________________________________

2、_______________________________。 ②寫出下列化學(xué)方程式： 銅在空氣中加熱：______________________________________________________________； 銅絲在硫蒸氣中反應(yīng)：____________________________________________________________。 答案?、巽~銹　2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 ②2Cu＋O22CuO　2Cu＋SCu2S 2．銅的重要化合物 (1)Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅，是銅綠、孔雀石的主要

3、成分，受熱分解可生成黑色的氧化銅，化學(xué)方程式：Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，可溶于稀硫酸，離子方程式：Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。 (2)黑色氧化銅在高溫下分解為紅色的Cu2O，化學(xué)方程式為4CuO2Cu2O＋O2↑。 (3)藍(lán)色的硫酸銅晶體受熱分解為白色的硫酸銅粉末，化學(xué)方程式為CuSO45H2OCuSO4＋5H2O。 (4)紅色的Cu2O與稀硫酸反應(yīng)，溶液變藍(lán)，同時生成紅色的單質(zhì)銅，離子方程式為Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。 銅及其化合物的性質(zhì)、應(yīng)用 (1)CuO是黑色固體，與水反應(yīng)生成Cu(OH)2

4、(　　) (2)銅銹是銅被空氣中的氧氣緩慢氧化生成的氧化物(　　) (3)無水硫酸銅可用于檢驗酒精中是否含有水(　　) (4)將銅片置于干燥的空氣中，不易被腐蝕(　　) (5)CuSO45H2O失去結(jié)晶水屬于物理變化(　　) (6)用稀硝酸清除銅制品上的銅銹(　　) (7)過量銅與濃硝酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體中有NO2、NO和H2(　　) (8)銅是導(dǎo)電性最好的金屬材料(　　) (9)Cu2(OH)2CO3是銅銹的主要成分，在干燥的空氣中銅不易生銹(　　) (10)將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，制得無水CuCl2固體(　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)√　(5)

5、　(6)　(7)　(8)　(9)√　(10) 把銅及其化合物的化學(xué)式與其顏色連接起來 答案　 題組一　銅及其化合物的轉(zhuǎn)化 1．已知CuO經(jīng)高溫灼燒生成Cu2O，Cu2O與H＋發(fā)生反應(yīng)：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。 將經(jīng)高溫灼燒后的CuO樣品投入足量的熱的稀硝酸溶液中，下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A．如果溶液變?yōu)樗{(lán)色，同時有紫紅色固體出現(xiàn)，說明樣品全部生成Cu2O B．溶液中最終可能有紫紅色固體出現(xiàn) C．該實驗的結(jié)果無法說明CuO分解的程度 D．如果溶液中出現(xiàn)藍(lán)色，最終沒有紫紅色固體出現(xiàn)，說明CuO沒有分解 答案　C 解析　

6、解答此題的關(guān)鍵是明確稀硝酸具有酸性和強氧化性，能溶解CuO、Cu2O和單質(zhì)Cu，因而該實驗結(jié)果無法說明CuO分解的程度。 2．(2017邯鄲調(diào)研)某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl22H2O晶體的工藝流程如下： 下列說法正確的是(　　) A．焙燒過程中每消耗1molCuS則消耗3molO2 B．焙燒后的廢氣能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色 C．濾渣中主要含鐵的氧化物 D．將獲得的CuCl22H2O晶體加熱可制得CuCl2固體 答案　B 解析　A項，2CuS＋3O22CuO＋2SO2，由方程式可知，1molCuS消耗1.5molO2，錯誤；

7、B項，廢氣中含有SO2，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，正確；C項，調(diào)節(jié)pH時，F(xiàn)e3＋水解轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，錯誤；D項，將CuCl22H2O直接加熱脫水，Cu2＋水解，HCl揮發(fā)會產(chǎn)生Cu(OH)2，無法得到CuCl2，錯誤。 題組二　銅及其化合物的制取 3．Cu2S是火法煉銅的重要原料之一，下面是由Cu2S冶煉銅及制取CuSO45H2O的流程圖： Cu2SCuCu2O、CuOAB膽礬 (1)Cu2S中銅元素的化合價為________，火法煉銅的反應(yīng)原理是_______________(用化學(xué)方程式表示)。 (2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的體系A(chǔ)中溶液呈藍(lán)色，且有

8、紅色物質(zhì)生成，請寫出生成紅色物質(zhì)的離子方程式：_________________________________________________。 (3)若將A中紅色物質(zhì)反應(yīng)掉，操作Ⅰ中加入的試劑最好是________(填字母)。 A．適量的NaNO3B．適量的HNO3C．適量的H2O2 答案　(1)＋1　Cu2S＋O22Cu＋SO2 (2)Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O (3)C 解析　(1)Cu2S中銅為＋1價，火法煉銅中Cu、O被還原，S被氧化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2S＋O22Cu＋SO2。 (2)依據(jù)信息知Cu2O在酸性條件下生成Cu2＋(藍(lán)色)和單質(zhì)銅(

9、紅色)，反應(yīng)的離子方程式為Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。(3)H2O2不產(chǎn)生污染物，不引入雜質(zhì)。 4．(2018安順檢測)工業(yè)上由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下： (1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的______吸收。 a．濃硫酸 b．稀硝酸 c．NaOH溶液 d．氨水 (2)由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)方程式為_______________________________________________ ____________________________________________________________________

10、____。 (3)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是________________________________________________________________。 a．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng) c．溶液中Cu2＋向陽極移動 d．從陽極泥中可回收Ag、Pt、Au等金屬 (4)利用反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，其正極電極反應(yīng)式為____________________________________

11、________________________。 答案　(1)cd (2)3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu (3)bd (4)4H＋＋O2＋4e－===2H2O 解析　(1)氣體A中的大氣污染物為SO2，可以用NaOH溶液或氨水吸收。(2)依據(jù)圖示，泡銅中的Cu2O與Al高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)制得銅。(3)電解精煉銅過程中，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的同時，部分電能也轉(zhuǎn)化為熱能，a錯；電解精煉粗銅時，粗銅作陽極，與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)，b對；電解過程中Cu2＋向陰極移動，c錯；粗銅中Ag、Pt、Au的放電能力比銅的弱，形成陽極泥，可以回收，d對。(4)根據(jù)總反應(yīng)，O2發(fā)生還原反應(yīng)，因此

12、正極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 銅的冶煉“兩方法” (1)濕法煉銅：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 (2)高溫?zé)掋~：工業(yè)上用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅(粗銅)： 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ 粗銅中銅的含量為99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等雜質(zhì)，粗銅通過電解精煉可得到純度達(dá)99.95%～99.98%的銅。電解精煉銅的原理是用粗銅作陽極，失電子變?yōu)镃u2＋，用純銅棒作陰極即可得精銅。 考點二　金屬材料與金屬礦物的開發(fā)利

13、用 1．合金 (1)概念：合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 (2)性能：合金具有不同于各成分金屬的物理、化學(xué)性能或機(jī)械性能。 ①熔點：一般比它的各成分金屬的低； ②硬度和強度：一般比它的各成分金屬的大。 2．常見金屬材料 金屬材料— (1)重要的黑色金屬材料——鋼 鋼是用量最大、用途最廣的合金。 鋼 (2)幾種有色金屬材料 鋁及鋁合金 銅及銅合金 3．金屬礦物的開發(fā)利用 (1)金屬在自然界中的存在 在地殼中除了金、鉑等少數(shù)極不活潑的金屬外，絕大多數(shù)金屬元素以________________形式存在。 (2)金屬冶

14、煉的實質(zhì) 金屬元素只有正價，沒有負(fù)價，所以金屬的冶煉過程就是把金屬從其化合物中____________出來的過程。 (3)金屬冶煉的方法 ①熱分解法。 如由HgO、Ag2O冶煉Hg、Ag：____________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 ②熱還原法。 a．CO還原Fe3O4：____________________________________________________

15、___________； b．H2還原WO3：_______________________________________________________________； c．C還原ZnO：ZnO＋CZn＋CO↑。 ③電解法。 工業(yè)上用電解法冶煉Na、Mg、Al的化學(xué)方程式分別為______________________________、 ______________________________________________________________________________、 ________________________________________

16、________________________________。 答案　(1)化合物　(2)還原　(3)①2HgO2Hg＋O2↑2Ag2O4Ag＋O2↑?、贔e3O4＋4CO3Fe＋4CO2　WO3＋3H2W＋3H2O　③2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑　MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑　2Al2O34Al＋3O2↑ 4．鋁熱反應(yīng)實驗中的有關(guān)問題 實驗裝置 實驗現(xiàn)象 ①鎂帶劇烈燃燒，放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵與鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)；②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中 實驗結(jié)論 高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱Fe2O3＋2Al2Fe＋Al

17、2O3 原理應(yīng)用 ①制取熔點較高、活動性弱于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等。 ②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等 1．金屬與合金的性質(zhì)和應(yīng)用 (1)金屬元素的單質(zhì)只有還原性，其離子只有氧化性(　　) (2)金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為固體(　　) (3)金屬元素在不同化合物中化合價均相同(　　) (4)大多數(shù)金屬元素的單質(zhì)為電的良導(dǎo)體(　　) (5)鋁合金的熔點比純鋁的高(　　) (6)合金材料中不可能含有非金屬元素(　　) (7)地震災(zāi)區(qū)重建要使用大量鋼材，鋼材是合金(　　) (8)鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬(　　) (9)合金中的金屬元素都是以化合態(tài)形式

18、存在(　　) (10)合金的硬度一般大于成分金屬，而熔點一般低于成分金屬(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4)√　(5)　(6)　(7)√　(8)　(9)　(10)√ 2．金屬礦物的開發(fā)利用 (1)金屬氧化物與鋁粉的混合物都是鋁熱劑(　　) (2)用金屬鈉在高溫下還原TiCl4可制取金屬鈦(　　) (3)人類歷史上使用鋁的時間比鐵晚，原因是鋁的冶煉成本高(　　) (4)用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為99.9%的銅(　　) (5)電解氯化鎂溶液制取金屬鎂(　　) (6)用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物(　　) 答案　(1)　(2)√　(3)　(4

19、)　(5)　(6)√ 題組一　金屬冶煉方法的選擇 1．(2018蕪湖質(zhì)檢)下列說法正確的是(　　) A．工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣 B．鋼鐵廠用熱還原法冶煉鐵 C．工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al不涉及氧化還原反應(yīng) D．MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg 答案　B 解析　電解NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，得不到單質(zhì)鈉，A錯誤；電解熔融Al2O3發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，C錯誤；工業(yè)上冶煉鎂是電解熔融MgCl2而不是MgO，D錯誤。 2．金屬鋁質(zhì)輕且有良好的防腐蝕性，在國防工業(yè)中有非常重要的應(yīng)用。 完成下列填空： (1)鎵(Ga)與

20、鋁同主族。寫出鎵的氯化物與氨水反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________。 (2)用鋁和金屬氧化物反應(yīng)制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上較常用的方法。如： 2Al＋4BaO3Ba↑＋BaOAl2O3 常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性________(填“強”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是__________________________________________________________________。 a．高溫時Al的活潑性大于Ba b．高溫有利于BaO分解 c．高溫時BaOAl2O3比Al2O3穩(wěn)定 d．Ba的沸點比Al的低 答案　(1)

21、GaCl3＋3NH3H2O===Ga(OH)3↓＋3NH4Cl　(2)弱　d 解析　(1)由AlCl3與NH3H2O的反應(yīng)可推出化學(xué)方程式。(2)依據(jù)元素周期律可知Al的金屬性弱于Mg，Mg的金屬性弱于Ba。應(yīng)從化學(xué)平衡移動的觀點分析此反應(yīng)發(fā)生的原因。 有些很活潑的金屬也可以用還原法來冶煉，如 Na＋KClK↑＋NaCl 2RbCl＋MgMgCl2＋2Rb↑等， 主要運用了化學(xué)平衡移動原理，利用K、Rb沸點低，氣化離開反應(yīng)體系，使化學(xué)反應(yīng)得以向正反應(yīng)方向進(jìn)行。 題組二　鋁熱反應(yīng)及應(yīng)用 3．鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)是利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來，關(guān)于鋁熱反應(yīng)解答

22、下列問題： (1)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實驗，需要的試劑還有________。 A．KCl B．KClO3 C．MnO2 D．Mg (2)用等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物在一定條件下與Al粉進(jìn)行鋁熱反應(yīng)。 ①引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是______________________________________________________。 ②產(chǎn)物中單質(zhì)是________(寫名稱)。 (3)取少量(1)中鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，________(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3，理由是_____

23、__________ _____________________________________________________________(用離子方程式說明)。 答案　(1)BD　(2)①加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃　②鐵　(3)不能　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 解析　(1)做鋁熱反應(yīng)的實驗時，需要KClO3作助燃劑，且用鎂條引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進(jìn)一步加劇Mg的燃燒，可在短時間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應(yīng)。MgO不能與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)

24、，所以產(chǎn)物中單質(zhì)為Fe。(3)反應(yīng)后固體混合物中若有Fe2O3，因發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，F(xiàn)e3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，加KSCN溶液不會變紅。 題組三　定量測定合金組成的兩種方法 4．為測試一鐵片中鐵元素的含量，某課外活動小組提出下面兩種方案并進(jìn)行了實驗(以下數(shù)據(jù)為多次重復(fù)實驗測定結(jié)果的平均值)： 方案一：將ag鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，測得生成氫氣的體積為580mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)； 方案二：將g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，將反應(yīng)后得到的溶液用0.02000molL－1的KMnO4溶液滴定，達(dá)到終點時消耗了25.00mLKM

25、nO4溶液。 請回答下列問題： (1)配平下面的化學(xué)方程式： KMnO4＋FeSO4＋H2SO4=== Fe2(SO4)3＋MnSO4＋K2SO4＋H2O (2)在滴定實驗中不能選擇________式滴定管，理由是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)根據(jù)方案一和方案二測定的結(jié)果計算，鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為________和________。 (4)若排除實驗儀器和操作的影響，試對上述兩種方案測定結(jié)

26、果的準(zhǔn)確性做出判斷和分析。 ①方案一________(填“準(zhǔn)確”“不準(zhǔn)確”或“不一定準(zhǔn)確”)，理由是 ________________________________________________________________________。 ②方案二________(填“準(zhǔn)確”“不準(zhǔn)確”或“不一定準(zhǔn)確”)，理由是 ________________________________________________________________________。 答案　(1)2　10　8　5　2　1　8 (2)堿　KMnO4是強氧化劑，會腐蝕乳膠管 (3)

27、　 (4)①不一定準(zhǔn)確　如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)并能生成氫氣的其他金屬，會導(dǎo)致結(jié)果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解、但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物，會導(dǎo)致結(jié)果偏低；如果上述情況均不存在，則結(jié)果準(zhǔn)確 ②不一定準(zhǔn)確　如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的其他金屬，生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化，會導(dǎo)致結(jié)果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的鐵的氧化物，生成的Fe3＋在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化，會導(dǎo)致結(jié)果偏低；如果上述情況均不存在，則結(jié)果準(zhǔn)確(答案合理即可) 解析　(1)在反應(yīng)中MnO中Mn的化合價由＋7價降至＋2價，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，依據(jù)化合價升降相等可知KMnO4

28、與FeSO4的化學(xué)計量數(shù)之比應(yīng)為1∶5，考慮到Fe2(SO4)3的化學(xué)計量數(shù)為整數(shù)，將KMnO4與FeSO4的化學(xué)計量數(shù)分別配成2、10，依據(jù)原子守恒再配出其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)即可。 (2)因KMnO4是強氧化劑，它會腐蝕堿式滴定管的乳膠管，因此不能用堿式滴定管盛裝KMnO4溶液。 (3)方案一：依據(jù)鐵與硫酸反應(yīng)的方程式可知產(chǎn)生580mLH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)所需m(Fe)＝56gmol－1＝1.45g，故鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；方案二：利用(1)中配平的方程式可知，g鐵片中含有m(Fe)＝0.02000molL－10.0250L556gmol－1＝0.140g，故鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為＝。 5．某鋁合金中含

29、有元素鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，設(shè)計了如下實驗，請回答有關(guān)問題： (1)稱取樣品ag，稱量時應(yīng)該使用的主要儀器的名稱是_______________________________。 (2)將樣品溶解于足量的稀鹽酸，過濾。濾液中主要含有______________，濾渣中含有________，溶解、過濾用到的玻璃儀器是_________________________________________。 (3)濾液中加過量氫氧化鈉溶液、過濾。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是 __________________________________________________

30、______________________。 (4)步驟(3)的濾液中通入足量二氧化碳?xì)怏w，過濾。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是 ________________________________________________________________________。 (5)步驟(4)過濾后的濾渣用蒸餾水洗滌數(shù)次，烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱量，其質(zhì)量為bg。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________，原樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。 (6)若步驟(3)中加入氫氧化鈉的量不足，則實驗結(jié)

31、果________(填“偏高”“偏低”或“不影響”，下同)；若步驟(5)中濾渣沒有洗滌，則實驗結(jié)果________；若濾渣灼燒不充分，則實驗結(jié)果__________。 答案　(1)托盤天平 (2)MgCl2、AlCl3、HCl　Cu、Si　燒杯、玻璃棒、普通漏斗 (3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (4)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO (5)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O　100% (6)偏低　偏高　偏高 1．定量集氣法 定量集氣法是指收集合金中某種物質(zhì)溶于酸或堿溶液時所產(chǎn)生的氣體的量，應(yīng)用

32、化學(xué)方程式或關(guān)系式來判斷合金的組成。其原理的關(guān)鍵點是某組分具有特殊性質(zhì)(特別是與酸或堿反應(yīng)能產(chǎn)生氣體)。其操作要點和注意事項有：保證裝置的氣密性良好，注意收集氣體的讀數(shù)方法。 2．沉淀法 沉淀法測定物質(zhì)含量是常用的一種方法，采用沉淀法時涉及的基本實驗操作和主要問題有：稱量、溶解(溶解試劑)、沉淀(重點是沉淀試劑的選擇)、過濾、沉淀洗滌、沉淀的干燥、稱量及數(shù)據(jù)的處理(包括測定結(jié)果的誤差分析)。 1．(2016浙江理綜，7)下列說法不正確的是(　　) A．儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì)，單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時會吸收或釋放較大的熱量 B．Ge(32號元素)的單晶可以作為

33、光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池 C．Ba2＋濃度較高時危害健康，但BaSO4可服入體內(nèi)，作為造影劑用于X射線檢查腸胃道疾病 D．納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金屬離子，其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強的物理吸附 答案　D 解析　A項，儲熱材料具有在熔融或結(jié)晶時會吸收或釋放較大熱量的特點，正確；B項，Ge是一種優(yōu)質(zhì)的光電轉(zhuǎn)換材料，可用于太陽能電池，正確；C項，硫酸鋇具有無毒、不溶于水、不溶于酸、不能被X射線透過，用于造影，正確；D項，納米鐵粉屬于單質(zhì)，能把Cu2＋、Hg2＋等重金屬離子置換出來，屬于化學(xué)變化，錯誤。 2．[2013重慶理綜，8

34、(1)(2)]合金是建造航空母艦的主體材料。 (1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。 ①鋁元素在周期表中的位置為__________________________________________________，工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過程中通入的氣體為______________。 ②AlMg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。焊接過程中使用的保護(hù)氣為__________________(填化學(xué)式)

35、。 (2)航母艦體材料為合金鋼。 ①艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為___________________________________________。 ②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成，則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為______________。 答案　(1)①第三周期ⅢA族　CO2②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O　Ar(其他合理答案均可) (2)①吸氧腐蝕?、贑aCO3(或CaO) 解析　本題圍繞金屬材料命題，要根據(jù)題目設(shè)問的角度，聯(lián)系相關(guān)知識解答。(1)①Al元素在周期表中的第三周期ⅢA族；提純鋁土礦通入CO2使AlO轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀

36、。②Al2O3與NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng)為Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O；保護(hù)氣應(yīng)不能與金屬反應(yīng)，一般用稀有氣體。(2)金屬在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕；煉鋼過程中為降低Si的含量，常加入CaCO3或CaO，將SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3而除去。 3．[2013山東理綜，28(1)(2)]金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。 (1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是______________________________________。 a．Fe2O3 b．NaCl c．Cu2S d．Al2O3 (2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2

37、===4CuSO4＋2H2O，該反應(yīng)的還原劑是____________。當(dāng)1molO2發(fā)生反應(yīng)時，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為________mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成，該氣體是________。 答案　(1)bd　(2)Cu2S　4　H2 解析　(1)Na、K、Mg、Al等活潑金屬的冶煉均采用電解法，F(xiàn)e、Cu的冶煉采用熱還原法。 (2)在輝銅礦和H2SO4、O2的反應(yīng)中，O2作氧化劑，所以1molO2得到4mole－，還原劑失去4mole－。CuSO4溶液中由于Cu2＋水解而顯酸性，加入鎂條時，Mg與H＋反應(yīng)放出H2。 1．(2018河南省實驗中學(xué)高三檢測)明

38、代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，…然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，…冷淀，毀罐取出，…，即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是(　　) A．倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物 B．煤炭中起作用的主要成分是C C．冶煉Zn的化學(xué)方程式：ZnCO3＋2CZn＋3CO↑ D．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法 答案　A 解析　由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是混合物，故A錯誤；煤炭的主要成分是碳，反應(yīng)中碳作還原劑，故B、C、D均正確。 2．(2017鄭州高三聯(lián)考)人們習(xí)慣上把金、銀、銅、鐵、錫五種金屬統(tǒng)稱為“五金”。在“五

39、金”順序中，把一種金屬的位置向后移一位，正好符合某化學(xué)規(guī)律。這種金屬和該化學(xué)規(guī)律是(　　) A．鐵、金屬活動性順序 B．金、質(zhì)量守恒定律 C．銀、元素周期律 D．銅、金屬密度順序 答案　A 解析　金、銀、銅、鐵、錫五種金屬的金屬活動性順序由弱到強的順序為金、銀、銅、錫、鐵，A項正確。 3．金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是(　　) A．合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同 B．銹蝕后的鐵制品沒有回收價值 C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子 D．越活潑的金屬越難冶煉 答案　B 解析　合金的熔點比它的各成分金屬的

40、熔點都低，故A正確；銹蝕后的鐵制品除去鐵銹可以回收利用，保護(hù)礦產(chǎn)資源，故B錯誤；越活潑的金屬，其金屬陽離子就越難得到電子被還原，越難冶煉，故D正確。 4．(2017石家莊第二中學(xué)高三模擬)銅在自然界多以化合態(tài)的形式存在于礦石中。常見的銅礦石有：黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu5FeS4)、輝銅礦(Cu2S)、孔雀石[CuCO3Cu(OH)2]。下列說法不正確的是(　　) A．可用稀鹽酸除去銅器表面的銅綠 B．硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑 C．工業(yè)上常采用電解法制取粗銅 D．在上述幾種含銅化合物中，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是Cu2S 答案　C 解析　CuSO4是重金屬鹽，能使蛋白質(zhì)

41、變性，B項正確；工業(yè)上常用電解法精煉銅，C項不正確。 5．不同的金屬在冶煉方法上也有所不同，下列說法正確的是(　　) A．釩、鉻、錳、鐵等難熔金屬通常采用鋁熱法煉制 B．鋁及其合金是電氣、工業(yè)、家庭廣泛使用的材料，是因為鋁的冶煉方法比較簡單 C．由于鈉、鎂、鋁等金屬化學(xué)性質(zhì)太活潑，人們通常采用電解熔融狀態(tài)下的氯化物的方式來獲取它們的單質(zhì) D．煉鐵時加入的焦炭除了提供熱量外，還用來制造還原劑一氧化碳 答案　D 解析　A項，鐵用CO還原法煉制，錯誤；B項，是因為Al有良好的性能，才被廣泛使用，錯誤；C項，氯化鋁是共價化合物，所以熔融時不導(dǎo)電，工業(yè)上用電解氧化鋁方法制取鋁，錯誤；D項，

42、高爐煉鐵中焦炭的作用為與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生熱量和制造還原劑一氧化碳，正確。 6．氫化亞銅(CuH)是一種難溶物質(zhì)，用CuSO4溶液和另一種“反應(yīng)物”在40～50℃時反應(yīng)可生成它。CuH不穩(wěn)定，易分解；CuH在氯氣中能燃燒，跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氣體。下列有關(guān)推斷中錯誤的是(　　) A．這里的“另一種反應(yīng)物”具有還原性 B．CuH可作氧化劑，還原劑 C．CuH＋Cl2===CuCl＋HCl(燃燒) D．CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常溫) 答案　C 解析　C項中Cl2具有強氧化性，產(chǎn)物應(yīng)為CuCl2和HCl。 7．(2018哈爾濱高三質(zhì)檢)利用如圖裝置做鋁熱反應(yīng)實驗，下列說法不正確的

43、是(　　) A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 B．該反應(yīng)會產(chǎn)生高溫，發(fā)出強光 C．根據(jù)鋁熱反應(yīng)的原理，可以冶煉某些金屬 D．若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3mol電子，消耗氧化劑的物質(zhì)的量是1mol 答案　D 8．?dāng)M晶Al65Cu23Fe12具有合金的某些優(yōu)良物理性能，將相同質(zhì)量的此擬晶分別與足量的鹽酸、燒堿和稀硝酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量按由小到大的順序排列正確的是(　　) A．鹽酸、稀硝酸、燒堿 B．燒堿、鹽酸、稀硝酸 C．燒堿、稀硝酸、鹽酸 D．稀硝酸、燒堿、鹽酸 答案　D 解析　將Al65Cu23Fe12看作是由65 mol鋁、23 mol銅、12

44、 mol 鐵組成的混合物，只有鋁與燒堿反應(yīng)放出氫氣，氫氣的物質(zhì)的量是65 mol＝97.5 mol；與鹽酸反應(yīng)時，鋁和鐵都反應(yīng)，放出氫氣的物質(zhì)的量是65 mol＋12 mol＝109.5 mol；與稀硝酸反應(yīng)時，三種金屬都溶解放出NO氣體，放出NO的物質(zhì)的量是65 mol＋23 mol＋12 mol≈92.3 mol。所以產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量由小到大的順序為稀硝酸、燒堿、鹽酸，D項正確。 9．下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是(　　) 選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ 判斷 A 銅綠的主要成分是堿式碳酸銅 可用稀鹽酸除去銅器表面的銅綠 Ⅰ對；Ⅱ?qū)?；無 B 銅表

45、面易形成致密的氧化膜 銅制容器可以盛放濃硫酸 Ⅰ對；Ⅱ?qū)?；? C 向硫酸銅溶液中通入少量氨氣，有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，過濾后灼燒濾渣，最后變成黑色固體 把銅絲放在酒精燈火焰上灼燒，銅絲表面變黑 Ⅰ對；Ⅱ?qū)?；? D 藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是物理變化 硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑 Ⅰ錯；Ⅱ?qū)?；無 答案　D 解析　稀鹽酸可以與Cu2(OH)2CO3反應(yīng)，而且稀鹽酸不能與Cu反應(yīng)，Ⅰ、Ⅱ有因果關(guān)系，A錯誤；銅表面不能形成致密的氧化膜，B錯誤；Ⅰ、Ⅱ均正確，但沒有因果關(guān)系，C錯誤；藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，CuSO4可用作消毒

46、劑，但與前者沒有因果關(guān)系，D正確。 10．(2017蘭州模擬)下列是部分礦物資源的利用及產(chǎn)品流程，有關(guān)說法不正確的是(　　) A．粗銅電解精煉時，粗銅作陽極 B．生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃過程中都涉及氧化還原反應(yīng) C．黃銅礦冶煉銅時，副產(chǎn)物SO2可用于生產(chǎn)硫酸，F(xiàn)eO可用作冶煉鐵的原料 D．粗硅制高純硅時，提純四氯化硅可用多次分餾的方法 答案　B 解析　電解精煉銅時，粗銅作陽極，故A正確；制備單質(zhì)時涉及化合價變化，是氧化還原反應(yīng)，制玻璃的反應(yīng)是SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑和SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，元素化合價未發(fā)生變化，均不屬于氧化還原反應(yīng)，

47、故B錯誤；SO2可以轉(zhuǎn)化成SO3，進(jìn)而生成H2SO4，F(xiàn)eO與CO在高溫下可生成Fe，故C正確；制備硅的過程中，利用沸點不同進(jìn)行分餾，將SiCl4從雜質(zhì)中提取出來，再與H2發(fā)生置換反應(yīng)得到高純硅，故D正確。 11．銅是生活中常見的金屬，請回答下列問題： (1)Cu不活潑，通常情況下不與稀硫酸反應(yīng)，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快變藍(lán)色，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：___________________________________ ____________________________________________________________________

48、____。 (2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2(OH)2CO3綠色固體，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)火法煉銅的原理：Cu2S＋O22Cu＋SO2，在該反應(yīng)中每生成1molCu，轉(zhuǎn)移_______mole－。 (4)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、

49、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是________(填字母)。 a．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng) b．溶液中Cu2＋向陰極移動 c．電解過程中，陽極和陰極的質(zhì)量變化相等 d．利用陽極泥可回收Al、Zn等金屬 (5)據(jù)報道，有一種叫ThibacillusFerroxidans的細(xì)菌在有氧氣存在的酸性溶液中，可將黃銅礦CuFeS2氧化成硫酸鹽：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O，利用反應(yīng)后的溶液，按如下流程可制備膽礬(CuSO45H2O)： ①檢驗溶液B中Fe3＋是否被除盡的實驗方法：___________________

50、__________________ ________________________________________________________________________。 ②在實驗室中，設(shè)計兩個原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅(要求：一種方案只用一個反應(yīng)來完成)。寫出兩種方案中涉及的化學(xué)方程式：方案一：__________________________ ______________________________________________________________________________； 方案二：________________________

51、________________________________________________。 答案　(1)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O(2)2Cu2＋＋CO＋2H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋2H＋(3)3　(4)ab(5)①取少量溶液于試管中，加入KSCN溶液，若溶液變紅證明含有鐵離子，若不變紅證明不含鐵離子②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 解析　(1)金屬銅投入稀硫酸中不發(fā)生反應(yīng)，但再加入H2O2溶液后銅開始溶解，溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)色，說明過氧化氫在酸性溶液中具有氧化性，能溶解銅，離子方程式為Cu＋H

52、2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 (2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2(OH)2CO3，反應(yīng)的離子方程式為2Cu2＋＋CO＋2H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋2H＋。 (3)反應(yīng)中Cu元素化合價由＋1價降低到0價，O元素化合價由0價降低到－2價，S元素化合價由－2價升高到＋4價，由方程式可計算出電子轉(zhuǎn)移數(shù)目。 (5)①檢驗溶液B中Fe3＋是否被除盡的試劑是KSCN溶液，加入KSCN溶液，若溶液變紅證明含有鐵離子，若不變紅證明不含鐵離子； ②硫酸銅溶液得到金屬銅的方法，可以加入鐵粉置換銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu；也可用惰性電極通

53、電電解硫酸銅溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 12．(2017石家莊模擬)銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬。已知，常溫下，在溶液中Cu2＋穩(wěn)定，Cu＋易在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。大多數(shù)＋1價銅的化合物多數(shù)不溶于有機(jī)溶劑，如Cu2O(磚紅色)、CuI、CuCl、CuH等。 (1)在CuCl2溶液中逐滴滴加過量的KI溶液可能發(fā)生： a．2Cu2＋＋4I－===2CuI↓(白色)＋I(xiàn)2 b．2Cu2＋＋2Cl－＋2I－===2CuCl↓(白色)＋I(xiàn)2 為順利觀察到白色沉淀可以加入的最佳試劑是______。 A．SO2

54、B．苯 C．NaOH溶液 D．乙醇 (2)一定條件下，在CuSO4中加入NH5反應(yīng)生成氫化亞銅(CuH)。 ①已知NH5是離子化合物且所有原子都達(dá)到稀有氣體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，請寫出NH5的電子式：________________________________________________________________________。 ②寫出CuH在過量稀鹽酸中有氣體生成的離子方程式： ________________________________________________________________________。 (3)納米級Cu2O具有特殊的光學(xué)、電學(xué)及光電化學(xué)

55、性質(zhì)，在太陽能電池、傳感器、超導(dǎo)體等方面有著潛在的應(yīng)用，研究制備納米氧化亞銅的方法已成為當(dāng)前的熱點研究之一。 方法一：在新制Cu(OH)2懸濁液中滴入N2H4H2O水溶液，藍(lán)色沉淀逐漸轉(zhuǎn)化為磚紅色，同時產(chǎn)生無污染無色氣體。 ①寫出上述制備過程中的總反應(yīng)方程式：_________________________________________ ________________________________________________________________________。 方法二：以銅作陽極，石墨作陰極電解。已知：a.銅作陽極時，銅先被氧化生成Cu＋，后Cu＋繼續(xù)氧化生成

56、Cu2＋；b.在堿性溶液中CuCl濁液易轉(zhuǎn)化為Cu2O。 ②以NaCl和含少量NaOH的溶液作為電解質(zhì)溶液，電解時陽極區(qū)會產(chǎn)生白色沉淀，寫出陽極反應(yīng)方程式：______________________________________________________________。 ③電解一段時間后，溶液中可能產(chǎn)生的現(xiàn)象：______________________________________ ________________________________________________________________________，寫出轉(zhuǎn)化的離子方程式：____________

57、___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④這樣制得的Cu2O中往往含有CuCl，請設(shè)計實驗證明CuCl的存在：________________________________________________________________________。 答案　(1)B　(2)①②2CuH＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋2H2↑ (3)①4Cu(OH)2＋N2H4H2O===2

58、Cu2O＋N2↑＋7H2O?、贑u＋Cl－－e－===CuCl③白色沉淀逐漸變?yōu)榇u紅色　2CuCl＋2OH－===Cu2O＋H2O＋2Cl－④取試樣少量于試管中，加入稀硝酸溶解，再加硝酸銀溶液，若生成沉淀，則含有CuCl，若無明顯現(xiàn)象，則無CuCl 解析　(1)碘水是棕褐色的，影響白色沉淀的觀察，可以用苯把碘單質(zhì)萃取出來，由于酒精與水以任意比例混溶，因此不能作萃取劑。 (2)①NH5所有原子都達(dá)到稀有氣體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，即氮原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所有氫原子達(dá)到2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，說明NH5是由NH和H－組成的離子化合物。②CuH為難溶物質(zhì)，保留化學(xué)式，根據(jù)題干信息知＋1價的銅在酸性條件下發(fā)

59、生歧化反應(yīng)生成Cu2＋和Cu，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是CuH中的H－與鹽酸中H＋發(fā)生歸中反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣。 (3)①藍(lán)色沉淀逐漸轉(zhuǎn)化為磚紅色，即氫氧化銅沉淀轉(zhuǎn)化成氧化亞銅；無污染的氣體只能是N2。②銅作陽極，先被氧化為Cu＋，再與溶液中的Cl－結(jié)合生成CuCl白色沉淀，即可寫出陽極的電極反應(yīng)方程式。③根據(jù)方法二的信息②可知，CuCl在堿性條件下易轉(zhuǎn)化為Cu2O。④得到的Cu2O中往往含有CuCl，可以通過檢驗混合物中是否含有氯離子的方法來檢驗是否含有CuCl，應(yīng)先用硝酸溶解，再檢驗氯離子。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375